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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/32319
ORCID: | http://orcid.org/0000-0002-9334-1052 |
Document type: | Trabalho de Conclusão de Curso |
Access type: | Acesso Aberto |
Embargo Date: | 2023-06-18 |
Title: | Redes neurais convolucionais para classificação e avaliação da maturação de frutos de café |
Alternate title (s): | Convolutional neural networks for classification and evaluation of coffee fruit maturation |
Author: | Mundim Filho, Anagê Calixto |
First Advisor: | Carneiro, Murillo Guimarães |
First coorientator: | Alvarenga, Cleyton Batista |
First member of the Committee: | Souza, Jefferson Rodrigo |
Second member of the Committee: | Faria, Matheus Prado Prandini |
Summary: | Neste trabalho foi desenvolvido um sistema baseado em aprendizado profundo voltado para classificação de frutos de café em seus cinco estádios de maturação bem como para auxiliar os cafeicultores na tomada de decisão sobre o momento mais apropriado para iniciar a colheita. Estes são problemas com elevado grau de dificuldade devido ao amadurecimento desuniforme dos frutos dessa planta. Nesse sentido, foi criada uma base de dados com mais de 10000 imagens de frutos de café capturadas em seus diferentes estádios de maturação, com uma parcela representativa delas analisadas e rotuladas por especialistas da área. Além disso, foram triplicadas tais imagens rotuladas a partir de aumento de dados e essa base de dados resultante para o treinamento da rede neural convolucional. Foram consideradas três arquiteturas de redes neurais convolucionais apropriadas para dispositivos móveis, MobileNet, MobileNet V2 e NasNetMobile, as quais foram treinadas e tiveram seu desempenho preditivo comparado entre si. Os resultados mostraram que a abordagem foi bem sucedida, uma vez que o melhor modelo obteve uma acurácia de 93\% e F1 de 92\% em um conjunto separado de imagens de teste. Um protótipo considerando esse modelo foi inclusive desenvolvido e disponibilizado para testes com cafeicultores. |
Abstract: | In this work, we investigated deep learning methods to classify coffee trees maturation and assist farmers in the decision-making of the coffee harvest. These are little explored problems in the literature and they are difficult because the fruits ripen unevenly in the plant. In this sense, a database was created with more than 10,000 images of coffee fruits in their five stages of maturation, which was labeled by experts in the field. In addition, we tripled the classified images using data augmentation methods and trained a convolutional neural network over this data set. As these models are intended to be available in smartphones, we focused on the investigation of convolutional neural networks appropriate to this scenario, such as MobileNet, MobileNet V2, and NasNetMobile, which were trained and had their predictive performance compared. The results show that our best model obtained an accuracy of 93 \% and F1 of 92 \% in a separate set of test images. A prototype that implemented this model was created to allow coffee farmers to test our system. |
Keywords: | Redeus neurais convolucionais Convolutional neural networks Classificação do café Coffee classifiaction Aprendizado profundo Deep learning Android Android Aprendizado supervisionado Supervised learning |
Area (s) of CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA |
Language: | por |
Country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
Quote: | MUNDIM FILHO, Anagê Calixto. Redes neurais convolucionais para classificação e avaliação da maturação de frutos de café. 2021. 51 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Sistemas de Informação) - Universidade Federal de Uberlândia Campus Monte Carmelo, Monte Carmelo, 2021 |
URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/32319 |
Date of defense: | 18-Jun-2021 |
Appears in Collections: | TCC - Sistemas de Informação (Monte Carmelo) |
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